那么钻石中的碳元素来自哪里呢?地幔直接供应碳——主流观点认为地幔本身就有碳,其证据主要基于一些来自地幔的喷发火山含有二氧化碳气体。另外,钻石的C同位素组成也证明了钻石中的碳主要来源于地幔,但地幔中的碳含量应该很少。无论如何,都会为金刚石的形成提供一定的碳源,在合适的条件下,会形成金刚石PS。

钻石是怎么形成的?

每次被人问及职业,答曰地质专业。接下来,必然要问的两个问题就是,你们找黄金吗?,你们找钻石吗?可见,黄金与钻石就是普通大众对地质专业最具特色的理解。当然,我的回答也让他们失望,地质学不仅仅找黄金与钻石。钻石稀有,只分布在非常古老的克拉通。这些地区包括加拿大俄罗斯中国印度澳大利亚南非和巴西。

在几亿年前,地球上还是盘古大陆的时候,这些稳定的陆块就聚团在一起。在当时的南半球,巴西紧靠非洲西侧。印度和澳大利亚则在非洲东侧。而在北半球,加拿大和俄罗斯紧靠一起。中国很特殊,几乎什么矿产都有,钻石也不例外。这说明,中国的几块大陆也是很久以前就形成的。为什么钻石必须在克拉通地区才能发现?因为,形成钻石需要特别深的深度,比如150-200公里的岩石圈地幔。

这就需要地壳非常厚才可以。而克拉通的厚度才能达到这样的条件。科学家是怎样判断这些条件的呢?目前我们观测到的钻石基本都存在于超基性岩中,这种火山岩的成分存在于深部上地幔。钻石的形成条件非常苛刻。只有早期地球温度还很高时,才能偶尔碰对条件形成,目前地球的温压状态,估计很难再产出钻石。当钻石在深部形成后,还需要另外的条件,让深部岩浆熔融,从深部涌上来,侵入地壳浅部。

只有这样,才能把深部的钻石,携带到前浅部,为人类开采。所以说,并不是所有金伯利岩都含有金刚石。但是不是超基性岩一定不含金刚石。在人类文明产生的中亚造山带,也就是地中海到伊朗高原及周边地区,恰恰不含有金刚石,因为这些地区都不是稳定的克拉通。这好像自然对人类开的一个玩笑。对于科学家来讲,不那么纯的金刚石才更有价值。

钻石的主要构成元素是什么?如果是碳元素,那么有钻石的地方是否就代表曾经有过植物?

谢谢邀请,很高兴能够回答你的问题,希望对你有所帮助。首先回答第一个问题。钻石主要组成元素确实是碳,并且碳的成分占到总成分的98%以上,其余的元素主要为N跟B,N元素会导致钻石呈现黄色褐色等颜色,B主要使得钻石的颜色成为蓝色其余颜色的钻石,主要与钻石内部的晶格缺陷有密切的关系 第二,有钻石的地方曾经代表有过植物吗?其实这是一种对碳元素的一种误解,碳元素能够形成很多中形式,由于我们日常生活中所接触到的碳主要与植物动物有关系,比如说煤炭石油这些含碳的有机物的存在,确实代表着曾经有生命注意是生命,不仅仅包括植物,也包括动物的存在,并且我们所接触到的衣食住行都与碳密切相关,并且与动植物密切相关,吃的蔬菜瓜果鱼肉是动植物衣服用到的纯棉材质是植物等等,但是这些也仅仅是碳的一种存在形式而已。

我看到有人回复说,碳在地球上不算什么稀有的元素,实际上,碳元素也仅仅是在我们生活的生物圈中是最常见的而已,我们看看下图为地球元素丰度值,摘自地球化学韩吟文,2003,从下图我们可以看到,地球物质中有90%是由FeOSi和Mg四种元素组成的,大于1%的元素包括NiCaAl和SNaKCrCoPMnTi的含量在0.01%1%范围内,所以,可以认为,地球几乎是由15种元素组成的,其他元素的总百分比是微不足道的,所以C在地球的组成中,所占的比重简直太小了。

那么钻石中的碳元素来自哪里呢?其实这个问题到目前为止还没有一个特别好的答案。由于钻石形成的深度较深,大约在150-200公里之外,而且由于观测尺度有限,地球科学家不愿意直接观测钻石的形成过程,只能通过一些间接的手段进行推测。1.地幔直接供应碳——主流观点认为地幔本身就有碳。证据主要基于一些来自地幔的火山喷发含有二氧化碳气体这一事实。另外,钻石的C同位素组成也证明了钻石中的碳主要来自地幔,但地幔中的碳含量应该很少,无论如何都会为钻石的形成提供一定的碳源。在合适的条件下,地球中形成金刚石PS的碳主要以石灰石和白云石的形式存在。


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